Yanardağ

Bir yanardağ (ya da volkan), magmanın (dünyanın iç tabakalarında bulunan, yüksek basınç ve yüksek sıcaklıkla ergimiş ya da erimiş kayalar), yeryuvarlağının yüzeyinden dışarı püskürerek çıktığı coğrafi yer şekilleridir. Güneş sisteminde bulunan kayalık gezegen ve aylarda (bazıları çok aktif olan) birçok yanardağ olmasına rağmen, bu olgu, en azından dünyada, genellikle tektonik plaka sınırlarında görülür. Ne var ki, sıcak nokta yanardağlarında önemli istisnalar vardır.

Yanardağların araştırıldığı bilim dalına volkanoloji (volkanbilim) denir.

Yanardağ türleri

Yanardağların sınıflandırılması, yanardağın şeklini etkileyen püskürtünün türüne göre yapılabilir. Eğer püsküren magma yüksek oranda (%65'ten fazla) silika içeriyorsa, lava "felsik" denir. Bu durumda lav çok ağdalıdır ve nispeten hızlı bir şekilde katılaşan bir kabarcık halinde yukarıya doğru itilir. Kaliforniya'daki Lassen Peak, ve Martinik'teki Mount Pelée buna örnektir. Bu tür yanardağlar, kolayca tıkandıkları için patlama eğilimi gösterirler.

Öte yandan, eğer magma düşük oranlarda (%52'den az) silika içerirse, lava "mafik" adı verilir ve püskürürken çok akışkan hale gelir ve uzun mesafelerce akabilir. Mafik lav akışının iyi bir örneği, İzlanda'nın neredeyse coğrafî merkezindeki bir püskürme yarığının aşağı yukarı 8.000 yıl önce oluşturduğu Büyük Thjórsárhraun akıntısıdır. Bu lav akıntısı, 130 km ötedeki denize varıncaya kadar akmaya devam etmiş ve 800 km2'lik bir alanı kaplamıştır. Felsik ve mafik terimleri yerine bazen daha eski olan "asidik" ve "bazik" terimlerinin kullanıldığı görülür. Ancak bu terimler artık daha az kullanılır olmuşlardır.

Kalkan yanardağlar: Şekli kalkana benzeyen dağlar oluşturacak şekilde zamanla biriken yüksek miktarda lav çıkartan yanardağlar çoklukla Havai ve İzlanda'da görülürler. Lav akışları genellikle çok kızgın ve çok akışkan olup uzun akıntılara neden olurlar. Dünyadaki en büyük lav kalkanı, 120 km çapındaki ve deniz tabanından zirvesine 9.000 m yüksekliğindeki Mauna Loa'dır. (gezegen)'taki Olympus Mons, bir kalkan yanardağıdır ve güneş sisteminde şimdiye kadar keşfedilmiş olan en yüksek dağdır.

Lav kalkanının daha küçük olanlarına "lav kubbesi" (tholoid), "lav konisi" ve "lav kümbeti" adı verilir.

Volkanik koniler, yanardağın ağzında biriken ufak kaya parçacıkları fırlatan püskürmelerden dolayı oluşur. Bu püskürmeler, 30-300 m yüksekliğinde, koni şeklinde tepeler oluşturur ve nispeten kısa ömürlü olurlar.

Japonya'daki Fuji Dağı, İtalya'daki Vezüv, Antarktika'daki Erebus ya da kuzeybatı Amerika'daki Rainier gibi Stratovolkanlar ya da kompozit yanardağlar, hem lav akıntılarından hem de püskürtülerden oluşmuş yüksek, koni şeklinde dağlardır.

Süper yanardağlar, geniş çanakları olan, kıtasal yıkım ve küresel iklim değişiklikleri yaratma potansiyelleri bulunan yanardağ sınıfına verilen addır. Bu sınıftaki yanardağlara aday olarak Yellowstone Milli Parkı ve Toba Gölü gösterilebilir, ancak kesin bir tanımlama yapmak, asgari bir tanımlayıcı şart bulunmadığı için çok zordur.

Yanardağlar genellikle ya tektonik plaka sınırlarında ya da sıcak noktalarda yer alırlar. Yanardağlar uyuyan (etkin olmayan) ya da faal (aktif -neredeyse sürekli çıkış ve kesikli püskürmeler) olabilirler, önceden tahmin edilemeden hal değiştirebilirler.
Karadaki yanardağlar genellikle, çıkışların yıllar içinde sürekli birikmesiyle koni ya da kül konisi şeklini alırlar. Suyun altında ise, yanardağlar genellikle fazlasıyla dik sütunlar oluşturur ve yıllar içinde okyanus yüzeyine çıkarak yeni adacıklar haline gelirler.

Yanardağların davranışları

Yanardağların püskürmeleri ve volkanik etkinlikler farklılık gösterir:

Freatik (buhar) püskürmeleri
Yüksek silika içerikli lavın patlamalı püskürmeleri (ör. riyolit)
Düşük silika içerikli lavın dökülmeli püskürmeleri (ör. bazalt)
Piroklastik akıntılar
Laharlar (döküntü akıntıları)
Karbondioksit çıkışı

Tüm bu yanardağ etkinlikleri insanlara zarar verebilir.

Yanardağ etkinlikleri genellikle depremler, sıcak su kaynakları, çamur kazanları ve gayzerler gibi yer etkinlikleriyle beraber görülürler. Püskürmelerden önce genellikle düşük şiddette depremler görülür.

Şaşırtıcı olsa da, volkanbilimciler, etkin (aktif) yanardağların sınıflandırılmasında fikir birliğine varmamışlardır. Bir yanardağın yaşam süresi, birkaç aydan birkaç milyon yıla kadar değişebilir. Bu tür bir sınıflandırma yapmak, insanların, hattâ bazen uygarlıkların bile varlık süreleri göz önüne alındığında anlamsız görünebilir. Örneğin, dünyadaki yanardağların birçoğu, geçen birkaç binyılda birçok kez püskürmüşlerdir, ama günümüzde herhangi bir etkinlik göstermemektedirler. Bu tür yanardağların uzun ömürleri göz önüne alındığında çok etkin oldukları söylenebilir. Ancak, bizim ömürlerimiz düşünülürse, etkin değildirler. Bu tanımı daha da karmaşıklaştıran ise, harekete geçen ama püskürmeyen yanardağlardır. Bu yanardağlar etkin midir?Bilim adamları genellikle, püsküren ya da yeni gaz çıkışları veya beklenmedik deprem etkinliği gibi hareketlilikler gösteren yanardağları etkin olarak kabul ederler. Birçok bilim adamı, yazılı tarihte püskürdüğü bilinen yanardağların da etkin olduğunu kabul ederler. Yazılı tarihin bölgeden bölgeye farklılıklar gösterdiğini, örneğin Akdeniz'de 3.000 yıl geriye, ABD'nin Pasifik kıyısında 300 yıl, Havai'de ise 200 yıl geriye kadar gittiğini göz önünde bulundurmak gerekir.

Uyuyan yanardağlar, şu an (yukarıdaki tanıma göre) etkin olmayan, ama her an hareketlenmesi ya da patlaması muhtemel yanardağlardır.

Sönmüş yanardağlar ise, bilim adamlarının bir daha püskürmelerini olası görmedikleri yanardağlardır. Bir yanardağın gerçekten sönmüş olup olmadığının belirlenmesi zordur. Örneğin, çanakların milyonlarca yıllık ömürleri olduğu bilindiğinden, 10 binlerce yıl püskürmemiş bir çanağın sönmüş değil uyuyan olarak tanımlanması gerekir. Yellowstone Ulusal Parkı'nda bulunan Yellowstone Çanağı, en az 2 milyon yaşındadır ve 70 bin yıldan beri hiç püskürmemiştir, fakat bilim adamları tarafından sönmüş olarak tanımlanmaz. Doğrusu, çanak sık sık depremler yarattığı, etkin bir jeotermal sistemi bulunduğu ve yüzeyi hızlı değiştiği için, birçok bilim adamı tarafından çok etkin bir yanardağ olarak kabul edilir.

Teoride yanardağlar

Oluşum

Yeryuvarlağının iç kesimlerinin çoğu gibi, magmanın hareketleri ve dinamikleri de fazla iyi anlaşılamamıştır. Ancak, bir püskürmenin, yanardağın altında bulunan katı bir tabakaya (dünyanın kabuğuna) doğru magmanın hareket ederek bir "magma odacığı"nı işgal etmesinin ardından geldiği bilinmektedir. Sonunda, odacıktaki magma yukarı doğru itilir ve gezegenin yüzeyine lav olarak yayılır ya da yükselen magma civardaki yer şekillerinde bulunan suyu ısıtır ve patlamalı buhar çıkışlarına neden olur. Bu çıkışlar ya da magmadan kaçan gazlar, kaya, kül, volkanik cam ve/veya volkanik külün kuvvetli bir şekilde fırlatılmasına yol açar. Püskürmeler daima kuvvetli olsa da, akıntı veya büyük patlamalar şeklinde olabilirler.



Karada bulunan çoğu yanardağ yokedici plaka marjlarında oluşurlar, yani okyanus kabuğu, daha yoğun olduğu için kıta kabuğunun altına itilir. Hareketli bu plakaların arasındaki sürtünme okyanus kabuğunun erimesine neden olur ve düşen yoğunluk yeni oluşan magmanın yükselmesine yol açar. Magma yükseldikçe kıta kabuğundaki zayıf alanlardan geçer ve bir veya daha çok yanardağ olarak püskürür. Örneğin, St Helens Yanardağı, okyanus plakası olan Juan de Fuca Plakası ve kıta plakası olan Kuzey Amerika Plakası arasındaki marjdan içeride, karadadır.

Genellikle yanardağlar, zirvesinden büyük duman bulutları ve ateş çıkartan dağlar olarak hayal edilirler. Ne var ki, yanardağlar ender olarak duman ve ateş püskürtürler. Duman olarak düşünülen, su buharı ve çoklukla kükürt buharlarıyla karışmış çok büyük miktarlarda ince tozdur. Ateş gibi görünen ise püsküren maddelerin parlamasıdır. Parlamanın nedeni, yüksek sıcaklıktır ve bu parlama toz ve buhar bulutlarından yansır ve bu yansıma da ateşe benzer.

Bir yanardağın en şüpheli bölümü, genellikle kabaca dairesel olan ve içindeki menfez(ler)den (yarıklardan) gaz, lav ve püskürtü şeklinde magma çıkan krateridir. Bir kraterin boyutları büyük olabilir ve bazen derinliği de çok fazla olabilir. Bu tarzda çok büyük şekillere genellikle kaldera denir. Bazı yanardağlar yalnızca kraterlerden oluşurlar ve dağları neredeyse hiç yoktur, fakat çoğu kez krater, inanılmaz yüksekliklere ulaşabilen dağın tepesindedir. Ana bir kraterle sonlanan yanardağlara genelde konik denir.

Yanardağ konileri genelde daha küçük boyutlarda, arada püskürmelerle havaya fırlatılan (püskürtü) kaya kütlelerinin de bulunduğu seyrek külden oluşmuş yapılardır. Yanardağın kraterinde içinden sürekli buhar çıkışı ve kül ve kaya püskürmesi olan birden fazla koni bulunabilir. Bazı yanardağlarda bu koniler dağın derinliklerindeki yarıklarda yer alabilir.

Püskürmeleri tahmin etmek

Bilim, henüz yanardağ püskürmelerinin tam olarak ne zaman meydana geleceğini tahmin edememektedir, ancak geçmişte püskürme olasılığını tahmin etmekte ilerlemeler kaydedilmiştir.

Volkanbilimciler, püskürmeleri tahmin etmek için aşağıdaki belirtileri kullanırlar:

Sismisite

Yanardağlar uyanırlarken ve püskürmeye hazırlanırlarken her zaman sismik hareket (küçük depremler ve sarsıntılar) gösterirler. Bazı yanardağlar sürekli düşük düzeyde sismik faaliyet gösterirler ama bu faaliyetteki bir artış, patlamaya işaret edebilir. Ortaya çıkan depremlerin türleri, nerede başlayıp bittikleri de önemli sinyallerdir. Volkanik sismisite üç ana biçimde görülür: kısa dönemli depremler, uzun dönemli depremler ve dalgalı sarsıntı.

Kısa dönemli depremler fay depremleri gibidirler. Bunlar, magma yukarı doğru çıkarken gevrek kayanın kırılmasından ortaya çıkarlar. Bu kısa dönemli depremler magmanın yüzeye yakın bir yerde büyüdüğünü işaret eder.

Uzun dönemli depremlerin, bir yanardağın "tesisat sistemindeki" gaz basıncının artışına işaret ettiği düşünülür. Bu depremler, ev tesisatlarında bazen duyulan tangırtıları andırır. Bu salınımlar, yanardağ kubbesinin altındaki magma odacıkları düşünülürse, bir bölmedeki akustik titreşimlere eşdeğerdir.

Dalgalı sarsıntı, yüzey altında sürekli bir magma hareketi olduğu zaman ortaya çıkar.
Sismik örüntüler, karmaşık ve yorumlanması zor olgulardır. Ancak, artan faaliyet, özellikle de uzun dönemler baskın olmaya başlayınca ve dalgalı sarsıntılar ortaya çıkınca korku yaratırlar.

Aralık 2000'de, Meksika'daki Ulusal Felaket Önleme Merkezi'ndeki bilimadamları, Meksika Kenti dışındaki Popocatépetl Yanardağı'nın püskürmesini iki gün öncesinden tahmin ettiler. Tahmin, İsviçreli bir volkanbilimci olan M. Chouet tarafından yapılan ve uzun dönemli salınımların artışı üzerine sürdürülen araştırmalar sonucunda yapıldı. Hükümet 10 binlerce kişiyi şehirden uzaklaştırdı . 48 saat sonra, yanardağ püskürdü. Bu püskürme, Popocatépetl Yanardağı'nın bin yıl boyunca karşılaşılan en büyük püskürmesiydi.

Gaz Çıkışı

Magma yüzeye yaklaştıkça ve basıncı düştükçe gaz çıkışı olur. Bu süreç, bir gazlı içecek şişesinin kapağının açılmasıyla karbondioksit gazının çıkışını andırır. Volkanik gazların temel bileşenlerinden biri kükürtdioksittir ve bu bileşiğin artan miktarları daha çok magmanın yüzeye yaklaştığını belirtir. Örneğin, 13 Mayıs 1991'de, Filipinler'deki Pinatubo Yanardağı'ndan 500 ton kükürtdioksit çıkışı oldu. İki hafta sonra, 28 Mayıs'ta, kükürtdioksit çıkışları yaklaşık on kat artarak 5.000 tona erişti. Pinatubo Yanardağı, 12 Haziran 1991'de püskürdü. Birkaç kez, örneğin Pinatubo Yanardağı püskürmesindne önce, kükürtdioksit çıkışlarında düşüş olduğu gözlendi. Çoğu bilimadamı, gaz düzeylerindeki düşüşün nedeni olarak sertleşen magmanın gaz geçişlerini tıkamasını görür. Bu olay, yanardağın tesisat sisteminde basınç artışına neden olur ve bu da patlamalı bir püskürmeye yol açabilir.

Yanardağların gaz çıkışları, asit yağmuru olgusuna doğal bir katkıdır.

Yer Şeklinin Bozulması

Yanardağın şişmesi, yüzeye yakın bir yerde magma biriktiğini gösterir. Etkin bir yanardağı gözlemleyen bilimadamları genellikle dağın eteklerindeki eğimi ölçer ve şişmedeki değişim oranını gözlerler. Artan bir şişme oranı, özellikle de kükürtdioksit çıkışlarında ve dalgalı sarsıntılarda bir artış varsa, kısa bir süre içinde gerçekleşebilecek bir püskürme ya da patlamayı işaret eder.